- •В.А. Соловьев системы управления электроприводами
- •Часть 1
- •Введение
- •1. Электрические схемы и способы их начертания
- •1.1. Термины, определения, понятия
- •1.2. Виды и типы схем
- •1.3. Условные обозначения, используемые в электрических схемах
- •1.4. Электрические схемы и правила их выполнения
- •Структурная схема
- •Функциональная схема
- •Принципиальная схема
- •Эквивалентная схема
- •Схемы соединений
- •Общая схема
- •1.5. Требования, предъявляемые к схемам управления
- •Контрольные вопросы
- •Задачи для самоанализа
- •2.Cистемы управления электроприводами разомкнутого типа
- •2.1. Принципы автоматического управления пуском и торможением двигателей
- •2.2. Типовые узлы схем автоматического управления двигателями постоянного тока
- •2.3. Типовые узлы схем автоматического управления асинхронными двигателями
- •2.4. Типовые узлы схем автоматического управления синхронными двигателями
- •2.5. Узлы электрической защиты двигателей и схем управления
- •2.6. Примеры решения задач
- •2.7. Вопросы для самопроверки
- •3. Анализ и синтез замкнутых суэп
- •3.1. Математические описание силовой части электропривода как объекта управления
- •3.2. Якорная цепь двигателя
- •3.3. Математическое описание цепи возбуждения двигателя
- •3.4. Статические и динамические характеристики замкнутых систем преобразователь - двигатель
- •3.5. Замкнутые системы стабилизации скорости и момента электропривода постоянного тока с суммирующим усилителем
- •3.5.1. Синтез параметров систем стабилизации скорости
- •3.5.2. Анализ и синтез систем стабилизации с задержанными обратными связями
- •Передаточная функция системы
- •3.5.3. Анализ и синтез динамических характеристик замкнутых систем стабилизации скорости
- •Разомкнутая сау
- •Замкнутая сау
- •3.6. Система стабилизации момента и скорости электропривода постоянного тока при питании от источника тока
- •3.7. Вопросы для самопроверки
- •4. Основы теории систем подчиненного регулирования
- •4.1. Обобщенная схема многоконтурной системы подчиненного регулирования
- •4.2. Синтез регуляторов
- •4.2.1. Синтез регулятора первого контура и его свойства
- •4.2.2. Синтез регулятора второго контура и его свойства
- •4.2.3. Синтез регулятора третьего контура и его свойства
- •4.3. Системы регулирования тока якоря
- •4.3.1. Комбинированные сар тока якоря
- •4.4. Синтез регулятора скорости
- •4.5. Статические механические характеристики электропривода с однократной сар скорости
- •4.6. Двукратные сар скорости
- •4.6.1. Синтез регулятора скорости
- •4.6.2. Механические характеристики электропривода с астатической сар скорости
- •4.7. Примеры решения задач
- •Решение. Прежде чем приступить к расчету параметров регулятора тока согласно выражения (4.26*) выполним ряд вспомогательных расчетов.
- •5. Ограничение переменных в структурах подчиненного регулирования
- •5.1. Ограничение переменных с помощью задатчиков интенсивности
- •Контрольные вопросы
- •6. Системы автоматического регулирования положения
- •6.1. Однократные сар положения
- •6.1.1. Передаточные функции однократных сар положения
- •6.2 Астатические (двукратные) сар положения
- •6.3. Ограничение переменных в сар положения
- •6.3.1. Оптимальная диаграмма позиционного перемещения с ограничением координат и принципы ее реализации
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторные работы лабораторная работа 1
- •1. Краткое описание лабораторной установки
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Программа работы
- •4. Указания к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа 2
- •1. Описание лабораторной установки и ее работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Программа работы
- •4. Методические указания к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Использованные источники
- •Оглавление
- •Часть 1
- •Подписано в печать
- •681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.
1.3. Условные обозначения, используемые в электрических схемах
Электротехнические устройства состоят из отдельных элементов. Например, электрическая машина состоит из индуктора или статора с обмоткой возбуждения и якоря или ротора со своей обмоткой: контакторы и реле - из катушек и контактов.
В электрических схемах электротехнические устройства и их элементы изображаются условными графическими обозначениями, регламентируемыми Государственным стандартом по Единой системе конструкторской документации (ЕСКД). Позиционные обозначения по ГОСТ 2.710 - 81 приведены в табл. 1.1.
Размеры условных графических обозначений определяются ГОСТ 2.747 - 68. Их разрешается увеличивать с целью выделения отдельного элемента или размещения внутри него требуемой информации и уменьшать для повышения компактности схем.
Допускается в конце обозначения указывать функциональное назначение элемента, если оно не ясно из двухбуквенного кода. При этом каждая буква латинского алфавита соответствует функциональному коду элемента или устройства, в частности: F - защитный; Н - сигнальный; М - главный; V - скорость, ускорение, торможение и т. д. Например, обозначение SQ1F расшифровывается «конечный выключатель первый, защитный».
Если в рекомендациях отсутствуют необходимые двухбуквенные обозначения, можно на основе однобуквенного кода прибавлением второй буквы латинского алфавита сформировать новое обозначение, смысл которого следует объяснить на поле схемы. Однако предпочтительнее воспользоваться однобуквенным кодом. Учитывая неполноту функциональных обозначений, некоторые ведущие проектные организации ввели двух- и трехбуквенные коды, более полно отражающие функции аппаратов, что не предусмотрено ГОСТ 2.710 - 81, но разрешено им, если обозначения объяснены.
До введения ГОСТ 2.710 – 81 существовали буквенно-цифровые функциональные обозначения, которые отражают функцию элемента. Они обозначались прописными буквами русского алфавита и приведены в табл. 1.1. Такие обозначения наглядны и легко запоминаются, что важно в учебном процессе. Поэтому они оставлены в настоящем учебном пособии при рассмотрении принципов управления. Узлы схем электроприводов постоянного и переменного тока и их полные схемы выполнены с позиционными обозначениями согласно ГОСТ 2.710 - 81.
Таблица 1.1
Буквенные коды электрических элементов и их устройств
|
Позиционное обозначение по ГОСТ 2.710 - 81 |
Функциональное обозначение Буквы русские |
Вид элемента (устройства)
| |
|
Однобук- венный код (обязательный) |
Двухбуквенный код
| ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
A |
|
У |
Устройство (общее обозначение), усилитель, регулятор |
|
AD, AJ |
ПУ, ОУ |
Усилители: полупроводниковый и операционный | |
|
AP |
|
Панель (плата) монтажная | |
|
AA, AR, AQ |
РТ, РС, РП |
Регуляторы тока, скорости и положения | |
|
B |
|
|
Преобразователи (датчики) неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) и наоборот |
|
BE, BC |
СП, СД |
Резольвер (сельсин, поворотный трансформатор) - приемник и датчик | |
|
BQ, BR |
ДП, ТГ |
Датчики: положения (например, индуктосин бесконтактный) и частоты вращения (тахогенератор) | |
Продолжение табл. 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
C |
|
|
Конденсаторы |
|
D |
|
|
Элементы логические, интегральные схемы |
|
DA, DD |
|
Аналоговые и цифровые микросхемы, логические элементы | |
|
E |
|
|
Элементы различные, для которых не установлено специальное буквенное обозначение |
|
EH, EL |
ЭЛ, Л |
Элемент нагревательный и лампа осветительная | |
|
F |
|
|
Элементы и устройства защитные |
|
FA |
РМ |
Максимально-токовое реле (элемент мгновенного действия) | |
|
FP |
РТ |
Тепловое реле (элемент инерционного действия) | |
|
FV |
РН |
Элемент релейный для защиты по напряжению (реле минимального напряжения) | |
|
FU |
Пр |
Предохранитель плавкий | |
|
G |
|
Г |
Генераторы, источники питания |
|
GB |
Б |
Батарея питания (аккумуляторная) и питающее устройство | |
|
H |
|
|
Устройства индикаторные и сигнальные |
|
HA, HL |
Зв, ЛС |
Приборы звуковой и световой сигнализации | |
|
K |
|
|
Реле, контакторы, пускатели |
|
KA, KV, KT |
РТ, РН, РС |
Реле тока, напряжения и скорости | |
|
KC |
РС |
Реле счетное | |
|
KF |
РОП (РНТ) |
Реле обрыва поля (нулевого тока) | |
|
KM |
|
Контактор, магнитный пускатель | |
|
|
РВ, РН (В,Н) |
Реле (контакторы) направления: вперед, назад, вверх, вниз | |
|
|
РУ (У), РБ(Б) |
Реле (контакторы) ускорения и блокировочные | |
|
|
РТ (Т), РД (Д), РП(П) |
Реле (контакторы) торможения, механического, динамического и противовключения | |
|
|
РУП (УП), РФ (Ф) |
Реле (контакторы) управления полем и форсировки | |
|
L |
|
|
Индуктивности (катушка индуктивности, реактор) |
Продолжение табл. 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
M |
|
Д |
Электрические двигатели |
|
P |
|
|
Приборы и устройства измерительные и испытательные, указывающие, регистрирующие и дифференцирующие |
|
PA, PV, PW |
A, V, W |
Амперметр, вольтметр, ваттметр | |
|
PC, PF |
СИ, Hz |
Счетчик импульсов и частотомер | |
|
Q |
|
|
Устройства механические сильноточные, коммутирующие, выключатели, разъединители в силовых цепях |
|
QF, QM |
ВА, В |
Выключатель автоматический и силовой | |
|
QS |
Р |
Разъединитель | |
|
R |
|
|
Резисторы |
|
|
Rу,Rт,Rд, Rп,Rф,Rэ |
Ускорения, торможения (механического, динамического, противовключения), форсировки и экономический | |
|
RP, RS |
П, Ш |
Потенциометр, шунт измерительный | |
|
RK, RT, RU |
|
Терморезистор, термистор, варистор | |
|
S |
|
|
Устройства коммутационные для цепей управления, контроля, сигнализации и измерительных |
|
SA, SF |
В, ВА |
Выключатель (переключатель) простой и автоматический цепей управления | |
|
SB, SQ |
Кн, ВК, ВП |
Выключатель кнопочный, конечный и путевой | |
|
SM |
КК |
Командоконтроллер. Ключ управления | |
|
T |
|
Тр |
Трансформаторы |
|
TA, TV |
ТТ, ТН |
Трансформаторы тока и напряжения | |
|
TM, TC |
ТС, ТУ |
Трансформаторы силовой и цепей управления | |
|
TR |
ФЕ |
Автотрансформатор | |
|
U |
|
|
Преобразователи электрических величин в неэлектрические (датчики) |
|
UA, UV |
ДТ, ДН |
Преобразователи (датчики) тока, напряжения | |
|
UZ |
ПЧ |
Преобразователь частоты (выпрямитель, инвертор) |
Продолжение табл. 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
V |
|
|
Приборы электровакуумные, полупроводниковые |
|
VD |
Д |
Диод, стабилитрон | |
|
VM, VC |
Вп |
Выпрямитель силовой и цепей управления | |
|
VS, VT |
Т |
Тиристор, транзистор | |
|
W |
|
|
Линии электропередач, кабели, шины, антенны |
|
X |
|
|
Контактные устройства соединительные, элементы выводов, разъемы |
|
XP, XS |
Ш |
Вилка (штырь) и розетка (гнездо) штепсельные | |
|
XT |
Кл |
Набор зажимов, разъемные соединения | |
|
Y |
|
|
Устройства механические с электрическими приводами |
|
YA |
Эм |
Электромагнит | |
|
YB, YC |
ЭмТ, ЭмМ |
Тормоз и муфта с электромагнитным приводом | |
|
Z |
|
|
Устройства оконечные, дифференциальные трансформаторы, фильтры, ограничители |
|
* После введения ГОСТ 2.710 - 81 резисторы в схемах обозначаются латинской буквой R (а не С - сопротивление, как было до 1981 г.). Поэтому в функциональном обозначении к резисторам R введены индексы, обозначенные русскими буквами. | |||